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作
者：
何崇智，胡皓青，郑炳健，陈博
第一作者单位：
中国市政工程华北设计研究总院有限公司 第六设计研究院
摘自《煤气与热力》2022年11月刊
何崇智，胡皓青，郑炳健，等
.
大型燃煤锅炉房超低排放改造
［J］.
煤气与热力，
2022，42（11）
：A09-A11.
1
概述
近年来，随着国家及各地方政府大气污染防治工作的深入，燃煤电厂等大型设备减排空间逐年减小，削减燃煤
锅炉
排放成为未来进一步改善城市和区域环境空气质量的主攻方向
［
1-3
］
。
2018
年
12
月
29
日，陕西省发布地方标准
DB 61/1226
—
2018
《锅炉大气污染物排放标准》，并于
2019
年
1
月
29
日开始实施，规定了陕西省省内在用燃煤锅炉自
2020
年
4
月
1
日起的污染物排放限值。本文结合工程实例，对陕西地区大型燃煤
锅炉
超低排放改造内容及改造效果进行介绍。
2
项目概况
陕西省宝鸡市玉涧堡锅炉房建成于
2005
年
1
月，现有
3
台
70 MW
燃煤热水锅炉，供热面积为
330
×
10
4
m
2
。配备布袋除尘器、脱硫设备以及脱硝设备（选择性非催化还原法，以下简称
SNCR
）。每台锅炉均配置
1
台布袋除尘器、
1
套脱硫设备、
1
套脱硝设备。改造前烟气处理系统见图
1
。烟气中氮氧化物在锅炉燃烧室内与尿素分解形成的
NH
3
反应后生成
N
2
、水，脱除氮氧化物后的烟气进入布袋除尘器除尘，最后经吸收塔脱硫后由烟囱排入大气。
图
1
改造前烟气处理系统
锅炉房位于城市建成区内，
DB
61/1226
—
2018
规定的
2020
年
4
月
1
日起执行的污染物排放限值为：颗粒物质量浓度
10 mg/m
3
、氮氧化物质量浓度
50 mg/m
3
、二氧化硫质量浓度
35 mg/m
3
。
根据实测数据，除尘前烟气颗粒物质量浓度≤
4 500 mg/m
3
，脱硝前烟气氮氧化物质量浓度约
400 mg/m
3
，脱硫前烟气二氧化硫质量浓度≤
2 300 mg/m
3
。经改造前烟气处理系统处理后，颗粒物质量浓度为
20 mg/m
3
，氮氧化物质量浓度为
200 mg/m
3
，二氧化硫质量浓度为
200 mg/m
3
。由此可知，改造前烟气处理系统不符合
DB 61/1226
—
2018
。因此，需要对除尘装置、脱硝设备、脱硫设备进行改造。
改造方案保留现有布袋除尘器、
SNCR
脱硝设备，增设湿式电除尘器、
SCR
（选择性催化还原）脱硝设备，对吸收塔、浆液循环泵进行升级改造。
改造后烟气处理系统见图
2
。烟气先在炉内脱硝，然后进入
SCR
脱硝设备进一步脱硝。对于
SCR
脱硝设备，由于催化剂条件下反应温度要求控制在
320~420
℃，反应后排出的高温烟气易破坏布袋除尘器。因此，
SCR
脱硝设备排烟先经过二级省煤器，温度降低至
150
℃左右后，再进入布袋除尘器。除尘后的烟气经引风机进入吸收塔脱硫。为进一步降低颗粒物质量浓度，脱硫后的烟气进入湿式电除尘器再次除尘后排放。
保留布袋除尘器，在吸收塔后增设湿式电除尘器。
1
台锅炉配套
1
台湿式电除尘器，共
3
台。湿式电除尘器布置在吸收塔出口与总烟道之间，吸收塔出口烟气先进入湿式电除尘器除尘，再进入主烟道通过烟囱排放。
湿式电除尘器与干式电除尘器的除尘机理相同，但两种除尘器对集尘极上捕集粉尘的清除方式不同。干式电除尘器通过机械振打方式清灰，湿式电除尘器采用冲刷喷淋等湿式清灰方式。因此，湿式电除尘器能够有效控制二次扬尘，而且湿式电除尘技术具有更高的除尘效率，除尘效率可达
90%
［
4
］
。
改造现有
SNCR
脱硝设备，增设
SCR
脱硝设备。在
SCR
脱硝设备选型时，考虑了以下因素：一是控制催化反应器的尺寸，减少催化剂用量。二是减小烟气阻力，以保留原引风机。脱硝设备仍然采用尿素作为还原剂，尿素为固体颗粒物，与氨水、液氨相比，储存运输更加安全。固体尿素颗粒由尿素溶液制备系统转化为尿素溶液后分别送入炉内、
SCR
脱硝设备。
由于锅炉房建成时间较早，不仅炉排腐蚀严重，换热效率降低，而且经常出现因腐蚀引起的漏水事故，严重威胁安全稳定运行，以上问题在本次
SNCR
脱硝设备改造中一并解决。
原有的尿素溶液喷嘴仅设置在锅炉燃烧室顶部，本次改造除在燃烧室顶部增加喷嘴数量外，还在上层炉排两侧增设尿素溶液喷嘴。增加自动检测及喷嘴流量控制装置，保证尿素溶液有足够的穿透深度和覆盖面。将烟囱出口烟气中氮氧化物质量浓度作为反馈值，与设定的氮氧化物质量浓度进行
PID
比较运算，控制尿素溶液流量。
SCR
脱硝设备的反应器采用固定床形式，催化剂为模块放置，采用蜂窝式催化剂，烟气自上向下流动。
锅炉房现有
4
台（
3
用
1
备）浆液循环泵，
1
台浆液循环泵对应
1
台吸收塔。每台吸收塔喷淋层为
3
层，
3
台吸收塔共用
1
个循环浆池。
受空间限制，仅对脱硫设备进行局部优化改造。一是对现状吸收塔增高，每台吸收塔增加
1
层喷淋层，更换除雾器及支架。二是增大浆液循环泵流量，保证足够液气比及气液接触时间，以提高脱硫效率。更换后浆液循环泵流量由
450
m
3
/h
提升至
1 200
m
3
/h
。浆液循环泵数量及安装位置保持现状，以减少土建工程量并降低改造难度。
改造项目于
2019
—
2020
年供暖期前完工。
2019
—
2020
年供暖期，环保部门对烟气的在线检测数据显示：低负荷运行工况下（锅炉额定热功率的
40%~60%
），颗粒物质量浓度
0.47 mg/m
3
，氮氧化物质量浓度
28.23 mg/m
3
，二氧化硫质量浓度
2.15 mg/m
3
。平均负荷运行工况下（锅炉额定热功率的
60%~90%
），颗粒物质量浓度
1.5 mg/m
3
，氮氧化物质量浓度
31.2 mg/m
3
，二氧化硫质量浓度
18.9 mg/m
3
。高负荷运行工况下（锅炉额定热功率的
90%~110%
），颗粒物质量浓度
2.19 mg/m
3
，氮氧化物质量浓度
30.20 mg/m
3
，二氧化硫质量浓度
27.30 mg/m
3
。
由以上数据可知，超低排放改造后，不同负荷条件下污染物排放质量浓度均符合
DB 61/1226
—
2018
。
随着陕西省地方标准
DB
61/1226
—
2018
《锅炉大气污染物排放标准》实施，省内燃煤锅炉超低排放改造工作迫在眉睫。此项目在充分利用旧设备的基础上，投资
2 200
×
10
4
元进行改造，当年投资当年投产。实现了既定环保目标，解决了锅炉房周边居民的污染投诉问题，取得了良好的环境及社会效益。
［
1
］周朝阳
. 1 000 MW
超超临界机组超低排放改造工程分析［
J
］
.
洁净煤技术，
2017
（
6
）：
118-123.
［
2
］曹庆喜，刘沛奇，张雨谦，等
.
大型燃煤锅炉
SNCR
脱硝的数值模拟［
J
］
.
节能技术，
2012
（
4
）：
291-294
，
319.
［
3
］梁云平，王则武，马召辉，等
.
燃煤锅炉湿法脱硫烟气中颗粒物排放特征［
J
］
.
中国环境监测，
2016
（
5
）：
35-39.
［
4
］庞继红
.
燃煤电厂烟尘超低排放技术比较分析研究［
J
］
.
山西化工，
2018
（
3
）：
55-57.
1、
SNCR-SCR联合脱硝工艺的工程应用
2、
工业燃煤锅炉烟气脱硝方法
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